精餾操作關(guān)鍵問題的探究

1、    精餾操作關(guān)鍵問題的探究    曹慧英程立摘 要：本文主要介紹了精餾裝置工藝和精餾操作步驟及操作過程中的把握的幾個(gè)主要環(huán)節(jié)。關(guān)鍵詞：精餾操作 平衡精餾操作單元是化工生產(chǎn)過程中最重要的單元過程之一，也是化工企業(yè)應(yīng)用最廣泛的單元過程之一。熟練地掌握其操作方法是化工類專業(yè)學(xué)生必備的基本技能。能使學(xué)生的工程意識和操作技能得到提高，進(jìn)一步縮短高職學(xué)生入廠后的適應(yīng)期，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)的無縫對接。一、精餾裝置簡介學(xué)院投資幾十萬元建設(shè)精餾實(shí)訓(xùn)裝置，該實(shí)訓(xùn)裝置為一種集實(shí)訓(xùn)、實(shí)訓(xùn)、科研、技能鑒定功能于一體的四位一體多功能化工培訓(xùn)裝置，為學(xué)生現(xiàn)場操作真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)裝置

2、提供了條件。1.精餾單元現(xiàn)場裝置及工藝在精餾實(shí)訓(xùn)裝置中，所用設(shè)備包括精餾塔、原料泵、回流泵、塔頂產(chǎn)品泵、原料預(yù)熱器、塔預(yù)冷凝器、原料儲罐、回流罐、塔釜產(chǎn)品罐、塔頂產(chǎn)品罐、緩沖罐等。本單元是連續(xù)精餾操作過程，原料為18（以下均為質(zhì)量百分比）的乙醇水溶液，經(jīng)過精餾塔分離后，得到餾出液純度為89%的乙醇。其工藝流程如圖所示。原料液經(jīng)流量調(diào)節(jié)器fic01控制，以4l/h的流量進(jìn)入預(yù)熱器e103中，預(yù)熱至60（其溫度由溫度調(diào)節(jié)器tic10控制）后，從精餾塔的第六塊塔板（全塔除塔釜外共10塊塔板）進(jìn)料。塔頂蒸汽經(jīng)冷凝器e104冷凝為液體后，經(jīng)緩沖罐v103進(jìn)入回流冷凝液儲罐v104中。當(dāng)v104的液位大于

3、回流液位控制上限（其值為150mm，由調(diào)節(jié)器lic02控制時(shí)，系統(tǒng)自動啟動回流泵pl02，進(jìn)行塔頂回流。當(dāng)塔頂溫度小于79并且回流冷凝液儲罐v104大于回流液位控制上限時(shí)，采出泵自動采出，作為塔頂產(chǎn)品經(jīng)流量計(jì)f103計(jì)量后進(jìn)入塔頂產(chǎn)品罐v105中。塔釜液體的一部分經(jīng)再沸器e10l加熱后送回精餾塔，另一部分作為塔釜產(chǎn)品，經(jīng)塔底冷卻器e102進(jìn)入塔底產(chǎn)品罐v102中。，精餾塔塔釜液位由液位調(diào)節(jié)器lic01控制，當(dāng)液位高于規(guī)定值380mm時(shí)，電動調(diào)節(jié)閥val04自動打開，當(dāng)液位低于規(guī)定值380mm時(shí)，電動調(diào)節(jié)閥val04自動關(guān)閉。2.精餾單元操作實(shí)訓(xùn)步驟2.1檢查各管線閥門是否處于正常的開關(guān)狀態(tài)；2

4、.2檢查儀表和電源開關(guān)；2.3開啟全凝器上水閥，調(diào)節(jié)流量至200300l/h；2.4打開電加熱器，調(diào)節(jié)再沸器加熱電壓，使塔釜溫度緩慢上升，防止塔釜溫度超過95；2.5打開回流泵電源開關(guān)，當(dāng)塔頂冷凝液儲罐的液位大于回流液位控制上限時(shí)，啟動回流液泵，進(jìn)行全回流；2.6調(diào)節(jié)原料進(jìn)料流量控制器fico1，使進(jìn)料流量保持在4l/h左右；2.7打開塔頂采出泵p103電源開關(guān)。當(dāng)塔頂溫度在7879并且回流冷凝液儲罐液位大于規(guī)定值時(shí)，采出泵采出；2.8保持塔釜溫度在94左右，塔頂溫度在78左右，回流液位在150mm右右，記錄實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)。二、精餾操作把握的幾個(gè)主要環(huán)節(jié)1.三大平衡1.1物料平衡精餾原料是水與酒精的

5、混合溶液，在精餾期間，由于酒精的沸點(diǎn)低于水的沸點(diǎn)，所以酒精會從塔頂蒸出，而水會從塔釜放出。所謂的物料平衡，就是裝置在正常的運(yùn)行期間，總的進(jìn)料量要等于從塔頂蒸出的酒精量和從塔底排出的水的量之和，即有m進(jìn)料=m酒精+m水，只有這樣才能保證塔底的液位能在一個(gè)很小的范圍之內(nèi)波動。不然會使塔底液位超出其規(guī)定的浮動范圍。1.2熱量平衡溫度的因素直接影響著最終產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。在精餾塔的眾多熱電偶中，我們只需要隨時(shí)關(guān)心兩個(gè)熱電偶的溫度示數(shù)即可，這就是塔底溫度和塔頂?shù)臏囟取.塔底溫度的高低直接能夠影響到最后的產(chǎn)品的產(chǎn)量。如果塔底溫度太低混合溶液中的酒精組分便不會蒸上去，所以會導(dǎo)致回流罐中的酒精量很少，從而影

6、響產(chǎn)品的采出量。通過多次的實(shí)訓(xùn)總結(jié)得出結(jié)論，塔底溫度寧可高也不可低，一般認(rèn)為塔底溫度達(dá)到了9596之間比較合適。b.塔頂溫度的高低直接影響到最后產(chǎn)品的質(zhì)量。若塔頂?shù)臏囟忍撸敲椿亓鞴抟后w中水的含量就會大增。若塔頂溫度太低，回流罐中的液位就會更少，因?yàn)樵S多的酒精沒有被蒸上來。塔頂溫度一般不會有太大的波動，都有78左右，本因素不是很重要。1.3壓力平衡實(shí)訓(xùn)時(shí)，塔的壓力指數(shù)一般不會超標(biāo)，前提是閥門開關(guān)正確，這項(xiàng)要求操作者把各個(gè)閥門控制位置搞清，根據(jù)不同的實(shí)訓(xùn)步驟正確開關(guān)，此項(xiàng)要求操作者集中精力即可。2.回流量與采出量的控制回流量的大小取決于塔頂溫度的高低。采出量的大小取決于回流罐中液體的多少。若塔

7、頂溫度合格，即在78左右，那么在回流量不變的基礎(chǔ)上，盡可能多的把回流罐中的酒精送到產(chǎn)品罐中，此時(shí)的產(chǎn)品的質(zhì)量一般都是合格的。實(shí)訓(xùn)期間回流罐中的液位可以保持在它的零刻度線以下，即能看見有即可，不可將回流罐中的液位積的太高，不然在停工時(shí)不能將產(chǎn)品送出裝置從而影響產(chǎn)品的產(chǎn)量?；亓鞯拈_始是在回流罐中有液位時(shí)打開回流系統(tǒng)，先少開，隨著回流罐中液位的上升逐漸開大（不要太大），回流維持一段時(shí)間之后開始采出（大約是23分鐘，此時(shí)回流罐中的液位儀達(dá)到了10mm），產(chǎn)品大量的往外送（要確保塔頂溫度在78左右），在回流罐中液位很少時(shí)，將采出泵的頻率調(diào)小，減少產(chǎn)品的外送，從而維持回流罐的液位，防止泵抽空。3.原料的預(yù)熱與加熱實(shí)訓(xùn)開始，則打開塔底的電加熱檔（全開），但是為了保證原料在很短的時(shí)間達(dá)到預(yù)熱溫度，則也應(yīng)該將原料預(yù)熱罐中的電加熱棒打開（開始全開，最后逐漸的減小）。塔底的加熱棒應(yīng)該如始終大功率的運(yùn)行，絕不可以讓塔底的溫度低于92；4.三臺泵的使用原料泵、采出泵、回流泵三臺泵中的回流泵和采出泵是變頻泵，回流泵和采出泵開啟程度視塔底溫度和回流罐的液位而定?？梢赃@么說，這兩個(gè)泵是相容相克的關(guān)系，一個(gè)開大，則另一個(gè)就得適當(dāng)?shù)年P(guān)小。5.進(jìn)料位置的選用如果進(jìn)料位置選擇不好會導(dǎo)致一開始就將塔底的液位注入超標(biāo)。后來經(jīng)過多次實(shí)訓(xùn)我們總結(jié)出的三個(gè)注意事項(xiàng)：原料濃度較低時(shí)選